杭电计组实验3多功能ALU设计实验

杭电科大计机院实验报告实验项目：课程名称：计算机组成原理与系统结构课程设计姓名：学号：同组姓名：实验位置（机号

学号：实验日期：

指导教师：一、实验目的（1学习多功能ALU的作原理，掌握运算器的设计方法。（）握运用VerilogHDL进数据流描述与建模的技巧和方法，掌握运算器的设计方法。二、实验仪器实验ISE工软件内容

三、步骤、方法（算（1启动Xilinx软，选择Project,输工程名，默认选择后，点法、

击Next按钮，确认工程信息后点击Finish按，创建一个完整的工程。程（）在工程管理区的任意位置右击，选择NewSource命。弹出SourceWizard对序、步骤

话框，选择Verilog并输入Verilog文名，点击Next钮进入下一步，点击Finish完创建。和方（3编辑程序源代码，然后编译，综合；选择Synthesize--XST项的右法）操作过程及结果

选择Run命，并查看视；如果编译出错，则需要修改程序代码，直至正确。（4在工程管理区将View类设置成Simulation在任意位置右击，选择ewSource命令选VerilogTest选项输实验名shiyan3_test点击Next点完成。编写激励代码，观察仿真波形，如果验证逻辑有误，则修改代码，重新编译，仿真，直至正确。（5由于实验三并未链接实验板，所以后面的链接实验板的步骤此处没有。一，操作过程实过和述moduleshiyan3(ALU_OP,AB_SW,OF,ZF,F);reg[31:0]A,B;input[2:0]ALU_OP;input[2:0]AB_SW;wireOF;regreg[31:0]F;outputoutputoutputregC32;begin

3'b000:A=32'h0000_0000;3'b001:A=32'h0000_0003;3'b010:A=32'h8000_0000;3'b011:B=32'h7FFF_FFFF;end3'b100:A=32'hFFFF_FFFF;B=32'hFFFF_FFFF;end3'b101:A=32'h8000_0000;B=32'hFFFF_FFFF;end3'b110:A=32'hFFFF_FFFF;B=32'h8000_0000;3'b111:A=32'h1234_5678;A=32'h9ABC_DEF0;endendcasebegincase(ALU_OP)3'b000:3'b001:3'b010:F<=A^B;3'b011:F<=A~^B;3'b100:{C32,F}<=A+B;3'b101:{C32,F}<=A-B;3'b110:F<=32'h0000_0001;elseF<=32'h0000_0000;3'b111:F<=B<<A;endF<=32'h0000_0000;endcasebeginassignOF=C32^F[31]^A[31]^B[31];endmodule仿代module//Inputsreg[2:0]reg[2:0]//OutputswireOF;

wireZF;wireF;//theUnitUnderTest(UUT)(.ALU_OP(ALU_OP),.AB_SW(AB_SW),.ZF(ZF),);//InputsALU_OPAB_SW=0;//forglobaltofinish//AddhereALU_OPAB_SW=ALU_OPAB_SW=ALU_OPAB_SW=ALU_OPAB_SW=ALU_OPAB_SW=ALU_OPAB_SW=ALU_OPAB_SW=

endmoduleRTL二、结果

思考题：(2)经过分析，该ALU不能实现核心指令集的所有指令。它还需要：带进位的加法运算、带进位的减法运算、位清除指令、负数比较、位测试指令、比较指令、相等测试指令等。(3)通过本实验，无法得出操中的”对符号数的比较还是无符号数的比较，这个结论。若’则得到的答案F=0000_0001.这个问题应该再设置一个变量信，控制ALU是行“带符号整数比较小于置于”还是“无符号数比小于置1”功能，当，则执行“无符号数比较小于置，执行“带符号整数比较小于置(6)在做这个实验的时候，我遇到问题是的出是决定着的输出，当F全时，ZF输；否则ZF输0解决方法：运用if.........else.............。据F的设值，对进赋值运算。以及八种运算的表示方法不太熟悉进行了查阅实验指导书。在这个多功能ALU设计实验中，这个实验做的时候忘记不需要连实验板，老师验收的时候说不需要连接实验板，所以临时修改了代码，取消了LED的置。后来不知道怎么回事怎看都没有错误但是就是运行出错于是就剪切了代码重新生成了文件，粘贴后再次运行时结果出其医疗的成功了。总结一下估计是之前哪里的东西被我删掉了才导致了错误。又再次设置了ZF与F以及输出。最后验证了仿真波形，实验成功。通过做这个多功能ALU设实验，我对数据流的描述方式有了一个